측정 프로세스를 위한 자동화되고 유연한 터빈 블레이드 클램핑

터빈 블레이드는 항공 및 에너지 기술 분야에서 가장 복잡한 부품 중 하나입니다.길이, 프로파일 모양, 비틀림, 발 형상 및 코팅이 다르기 때문에 어떤 삽도 다른 삽과 거의 동일하지 않습니다.동시에 제조 및 테스트 과정에서 이러한 구성 요소를 단단히 잡고 고정하고 반복해서 측정해야 합니다.

기존의 클램핑 디바이스는 한계에 빠르게 도달합니다. 블레이드가 새로 나올 때마다 핸들링 및 측정 기술 측면에서 새로운 디바이스가 탄생하는 경우가 많습니다.이로 인해 비용이 증가하고 설정 시간이 길어지며 자동 측정 셀을 설정하기가 어려워집니다.

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MATRIX는 두 가지 구성 요소를 통해 이 문제를 해결합니다.

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매트릭스 플렉스클램프® — 변화하는 블레이드 형상을 그립 및 고정하기 위한 적응형 클램핑 시스템.

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매트릭스 플렉스스테이션® — 유연한 측정 기록을 위한 CAD 제어 플랫폼 (예: 촉각 측정 프로세스에서 블레이드의 수평 위치 지정)

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과제: 블레이드 형상의 가변성과 복잡성

항공기 엔진용이든 고정식 가스 터빈용이든 상관없이 터빈 블레이드는 다양한 변형으로 제조됩니다.구성품은 무엇보다도 다음과 같은 점에서 다릅니다.

• 블레이드의 길이 및 곡률
• 비틀림 및 컨스트레인트
• 발 지오메트리 (예: 크리스마스 트리 프로파일)
• 표면 코팅 및 열 장벽
• 가공 조건 (가공되지 않은 부품, 사전 샌딩, 마감)

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제조 및 테스트 프로세스의 경우 이는 다음을 의미합니다.

• 여러 공정 단계에서 동일한 블레이드를 반복적으로 고정
• 반복성 및 구성 요소 보호에 대한 높은 요구 사항
• 견고한 클램핑 장치로 제어하기 어려운 다양한 모델

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클래식 클램핑 컨셉과 그 한계

터빈 블레이드는 일반적으로 다음과 같은 방식으로 부품별 마운트로 고정됩니다.

• 프리즘 턱
• V-블록 및 특수 턱
• 블레이드 또는 풋용 강화 몰드 인서트
• 측정 셀의 전용 측정 기록

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일반적인 결과:

• 모든 새 블레이드 변형에 대한 높은 설계 및 제조 비용
• 검사 장비 및 그리퍼의 대량 재고 — 보관 및 관리 비용 포함
• 모든 형상 변경에 대한 설정 시간 (그리퍼 교체, 측정 마운트 변경)
• 각 변형에 대해 별도의 턱을 준비해야 하기 때문에 그리퍼 스테이션
• 타박상 또는 민감한 잎과 코팅의 손상 위험

버킷 포트폴리오가 넓을수록 더 많은 공작물 처리 자체가 측정 및 테스트 프로세스의 제한 요소가 됩니다.

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핸들링 솔루션: 매트릭스 플렉스클램프® 를 사용한 어댑티브 클램핑

MATRIX의 FlexClamp 시스템은 바로 이러한 상황에 맞게 개발되었습니다.견고한 블레이드 홀더를 다양한 형상에 자동으로 적응하는 적응형 클램핑 시스템으로 대체합니다.

작동 원리

FlexClamp는 클램핑 시스템이 닫힐 때 부품에 대항하여 움직이는 다양한 스프링 로드 매트릭스 핀으로 구성됩니다.

핀은 블레이드 또는 풋의 실제 모양에 부착되어 부정적인 형태의 기하학적 형태를 형성합니다.

그런 다음 핀을 공압으로 고정하여 조정된 모양을 저장하고 그립력과 클램핑력을 확실하게 전달할 수 있습니다.

무압력 잠금장치는 압축 공기 장애가 발생한 경우에도 고정이 유지되도록 합니다.

이로써 단일 클램핑 시스템을 범용 블레이드 홀더로 탈바꿈시켜 다음과 같은 기능을 제공합니다.

• 다른 셔블 블레이드
• 다양한 전나무 프로필
• 제조 공정의 중간 상태

기계적 변환 없이 구성품에 영향을 주지 않는 방식으로 안전하게 픽업할 수 있습니다.

자동 측정 프로세스에 사용

고객 애플리케이션에서 로봇은 장치에서 다양한 유형의 터빈 블레이드를 가져와 측정 셀로 옮깁니다.자동 측정 프로세스를 위해 블레이드를 단단히 고정해야 합니다.

따라서 FlexClamp의 기능은 다음과 같습니다.

• 로봇 그리퍼의 엔드 이펙터로 사용
• 측정 셀에서 블레이드가 측정 중에 고정되는 유연한 클램핑 장치 역할을 합니다.
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메커니즘은 모든 애플리케이션에서 동일합니다.
핀 매트릭스는 실제 형상을 나타내며 고정되며 블레이드, 의료 기기 부품 또는 다른 자유 형상 공작물이든 관계없이 구성 요소가 형태에 맞고 반복 가능하게 유지되도록 합니다.

삽 취급의 이점

측정 프로세스에는 다음과 같은 몇 가지 구체적인 이점이 있습니다.

‍다양한 모델을 위한 하나의 클램핑 시스템
동일한 FlexClamp로 다양한 모양의 삽을 잡거나 고정할 수 있습니다.

‍특정 그리퍼 죠의 제거
다양한 턱 세트를 설계, 제조 및 보관할 필요가 없습니다.

‍더 이상 그리퍼 스테이션이 필요 없습니다
그리퍼 또는 죠 변형이 있는 전체 “트레인 스테이션” 대신 적응형 그리퍼 하나만 있으면 됩니다.

‍셋업 시간 단축
지오메트리 변경은 기계적 수정 없이 소프트웨어 및 프로세스 측에서 이루어집니다.

‍부드러운 클램핑력 전달
핀 표면은 힘을 분산하므로 민감한 블레이드와 코팅이 더 잘 보호됩니다.

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이로 인해 공작물 핸들링이 병목 지점에서 확장 가능한 리소스로 바뀝니다. 새로운 블레이드 유형에는 더 이상 새로운 그리퍼 하드웨어가 필요하지 않으며 기존 시스템에 간단히 통합됩니다.

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대체 측정: 매트릭스 FLEXSTATION® 에 터빈 블레이드를 배치하십시오

그립핑 및 클램핑을 위한 FlexClamp 외에도 측정 프로세스 중에 터빈 블레이드를 유연하게 고정할 수 있는 두 번째 옵션인 MATRIX FLEXSTATION이 있습니다.

여기서 초점은 그리퍼가 아니라 측정 이미지 자체에 있습니다.

수평 측정을 위한 클래식 측정 기록

촉각 측정 (예: 3차원 측정기) 의 경우 블레이드를 수평으로 놓고 정의된 지지점 및 클램핑 지점 위에 배치하는 경우가 많습니다.일반적으로 이는 다음을 의미합니다.

• 구성 요소별 측정 기록
• 고정식 서포트 프리즘 또는 몰드 인서트
• 지오메트리가 변경될 때마다 복잡한 조정
• 다양한 테스트 장비 및 보관 요구 사항

여기에도 다음 사항이 적용됩니다. 블레이드가 새로 나올 때마다 그에 상응하는 노력으로 새로운 측정 기록이 생성됩니다.

플렉스테이션을 통한 CAD 제어 측정 기록

FLEXSTATION은 견고한 측정 기록을 CAD 데이터를 기반으로 설정된 프로그래밍 가능한 핀 플랫폼으로 대체합니다.

1. 블레이드의 CAD 모델 (예: STEP, IGES, DXF) 이 FlexStation 소프트웨어에 로드됩니다.
2. 시스템은 관련 지오메트리를 인식하고 적절한 서포트 레이아웃을 계산합니다.
3. 핀은 자동으로 계산된 위치로 이동하고 잠깁니다.
4. 그 결과 블레이드를 수평으로 배치하여 측정할 수 있는 윤곽이 잡힌 지지대가 탄생했습니다.

따라서 측정 기록은 디지털 방식으로 구성 가능한 클램핑 장치가 됩니다.

• 변형 변경 시 설계 조정 없음
• 재현 가능하고 반복 가능한 위치 고정
• 다양한 블레이드 유형 및 크기를 위한 시스템

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블레이드 측정 기술에서 FLEXSTATION의 이점

측정 셀 및 QA 영역의 결과는 다음과 같습니다.

구성 요소별 측정 기록 감소
다수의 개별 장치 대신 프로그래밍 가능한 단일 시스템.

‍새로운 지오메트리의 신속한 도입
새로운 블레이드 유형은 새로운 기계 개발을 통해서가 아니라 CAD를 통해 학습됩니다.

‍일정한 측정 조건
핀 패드는 실제 블레이드 윤곽을 묘사하고 제조 허용 오차를 보정하여 측정 프로세스가 안정적으로 유지되도록 합니다.

‍공간 및 스토리지 요구 사항 감소
측정 기록을 생략하면 테스트 장비의 재고가 줄어들고 구성이 더 쉬워집니다.

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따라서 FLEXSTATION은 FlexClamp를 이상적으로 보완합니다. FlexClamp는 자동화 프로세스에서 그립 및 클램핑을 보다 유연하게 만들어 주는 반면, FLEXSTATION 자체는 측정 마운트를 다용도로 사용할 수 있도록 합니다.

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결론: 가변 터빈 블레이드 측정 프로세스를 위한 모듈식 시스템

의 조합 매트릭스 플렉스 클램프 과 매트릭스 플렉스 스테이션 터빈 블레이드 측정 기술의 핵심 과제를 해결합니다.

• 매우 다양한 변형
• 복잡한 자유형 지오메트리
• 엄격한 품질 요구 사항
• 지그 제작 및 무장을 위한 제한된 자원

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플렉스 클램프 전체 그리퍼 스테이션을 없애는 등 공작물 취급에 드는 노력을 줄이고 단일 시스템으로 다양한 버킷 유형을 부품 친화적으로 안전하게 클램핑할 수 있습니다.

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더 플렉스스테이션 측정 기록을 프로그래밍할 수 있게 해주며 새 장치를 만들 필요 없이 측정 프로세스가 새로운 형상에 유연하게 반응할 수 있도록 합니다.

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기업의 경우 이는 다음을 의미합니다.

• 테스트 및 클램핑 장비 감소
• 설치 및 엔지니어링 비용 절감
• 생산 및 품질 테스트의 높은 변동성
• 정글 같은 장치 없이도 미래 세대의 삽에 대한 더 명확한 관점

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